众信。com北京9月22日电(记者孙自法)国际知名学术期刊《自然》近日发表了一篇工程论文。研究人员展示了一组受动物启发的飞行机器人,它们可以在飞行中构建3D打印结构。这项研究表明,未来的飞行机器人可以为偏远或难以到达的地方的房屋或重要基础设施的建设提供支持。
动物启发的飞行机器人和泡沫结构。照片由VijayM提供。帕瓦尔和罗伯特·斯图尔特·史密斯博士
根据这篇论文,人们已经开发了用于现场施工的地面机器人,因为它们比人类建筑者更安全,生产率更高,但这些机器人受到最大可操作高度的限制,大型系统需要插电,从而降低了这种机器人的机动性。相反,自然界中的“建筑师”,如黄蜂、白蚁和家燕,具有高度的灵活性,它们适应飞行辅助筑巢。
开发的飞行机器人BuilDrone(建造无人机)。照片由VijayM提供。帕瓦尔和罗伯特·斯图尔特·史密斯博士
两个飞行机器人ScanDrone(左)和BuilDrone(右)。照片由VijayM提供。帕瓦尔和罗伯特·斯图尔特·史密斯博士
受这些自然“建筑师”的启发,该报记者、英国伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的MirkoKovac及其同事和合作者设计了一种新的制造方法,即使用一组无系绳的空中机器人,在人类的监督下自行群集并构建3D结构。他们开发了BuilDrone(建筑无人机)来放置材料,ScanDrone(扫描无人机)来评估结构质量。这些机器人使用泡沫和类似水泥的材料建造概念验证的圆柱体,分别高2.05米和0.18米。这些结构的施工精度非常高,达到5 mm,在英国建筑要求中是可以接受的。
受动物启发的飞行机器人使用类似水泥的材料进行3D打印。照片由VijayM提供。帕瓦尔和罗伯特·斯图尔特·史密斯博士
作者认为,随着进一步的发展,未来的空中机器人可以帮助在人迹罕至的地区建造结构,如危险地区、极高的地方或有自然灾害风险的偏远地区。